Telefonia VoIP

VoIP

Voz sobre Protocolo de Internet, también llamado
Voz sobre IP, Voz IP, VozIP, (VoIP por sus siglas en
inglés, Voice over IP), es un grupo de recursos que hacen
posible que la señal de voz viaje a través de
Internet empleando un protocolo IP (Protocolo de Internet). Esto
significa que se envía la señal de voz en forma
digital, en paquetes de datos, en lugar de enviarla en forma
analógica a través de circuitos utilizables
sólo por telefonía convencional como las redes PSTN
(sigla de Public Switched Telephone Network, Red
Telefónica Pública Conmutada).

Los Protocolos que se usan para enviar las
señales de voz sobre la red IP se conocen como protocolos
de Voz sobre IP o protocolos IP. Estos pueden verse como
aplicaciones comerciales de la "Red experimental de Protocolo de
Voz" (1973), inventada por ARPANET.

El tráfico de Voz sobre IP puede circular por
cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet, como
por ejemplo las redes de área local (LAN).

Es muy importante diferenciar entre Voz sobre IP (VoIP)
y Telefonía sobre IP.

VoIP es el conjunto de normas, dispositivos, protocolos,
en definitiva la tecnología que permite comunicar voz
sobre el protocolo IP.

Telefonía sobre IP es el servicio
telefónico disponible al público, por tanto con
numeración E.164, realizado con tecnología de
VoIP.

Telefonía
IP

Se trata de transportar la voz, previamente convertida a
datos, entre dos puntos distantes. Esto posibilitara utilizar las
redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, y
yendo un poco más allá, desarrollar una nica red
que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya
sea vocal o de datos.

DIFERENCIAS ENTRE TELEFONÍA
TRADICIONAL Y TELEFONÍA IP

Telefonía tradicional:

• 1. Se levanta el teléfono y se escucha
  el tono de marcado. Esto deja saber que existe una
  conexión con el operador local de
  telefonía

• 2. Se disca el número de teléfono
  al que se desea llamar.

• 3. La llamada es transmitida a trabes del
  conmutador (switch) de su operador apuntando hacia el
  teléfono marcado.

• 4. Una conexión es creada entre tu
  teléfono y la persona que se está llamando,
  entremedio de este proceso el operador de telefonía
  utiliza varios conmutadores para lograr la
  comunicación entre las 2 líneas.

Telefonía IP:

• 1. Se levanta el teléfono, lo que
  envía una señal al conversor
  analógico-digital llamado ATA.

• 2. El ATA recibe la señal y envía
  un tono de llamado, esto deja saber que ya se tiene
  conexión a internet.

• 3. Se marca el numero de teléfono de la
  persona que se desea llamar, los números son
  convertidos a digital por el ATA y guardados
  temporalmente.

• 4. Los datos del número
  telefónico son enviados a tu proveedor e VoIP. Las
  computadoras de tu proveedor VoIP revisan este número
  para asegurarse que está en un formato
  valido

Transmisión de datos
conmutación por circuito

Para cada conexión entre dos estaciones, los
nodos intermedios dedican un canal lógico a dicha
conexión. Para establecer el contacto y el paso de la
información de estación a estación a
través de los nodos intermedios, se requieren estos
pasos:

• 1. Establecimiento del circuito: el
  emisor solicita a un cierto nodo el establecimiento de
  conexión hacia una estación receptora. Este
  nodo es el encargado de dedicar uno de sus canales
  lógicos a la estación emisora (suele existir de
  antemano). Este nodo es el encargado de encontrar los nodos
  intermedios para llegar a la estación receptora, y
  para ello tiene en cuenta ciertos criterios de
  encaminamiento, coste, etc.

• 2. Transferencia de datos: una vez
  establecido el circuito exclusivo para esta
  transmisión (cada nodo reserva un canal para esta
  transmisión), la estación se transmite desde el
  emisor hasta el receptor conmutando sin demoras de nodo en
  nodo (ya que estos nodos tienen reservado un canal
  lógico para ella).

• 3. Desconexión del circuito: una
  vez terminada la transferencia, el emisor o el receptor
  indican a su nodo más inmediato que ha finalizado la
  conexión, y este nodo informa al siguiente de este
  hecho y luego libera el canal dedicado. Así de nodo en
  nodo hasta que todos han liberado este canal
  dedicado.

Conmutación por
paquetes

Mientras que la conmutación de paquetes mantiene
la conexión abierta y constante, el intercambio de
paquetes que utilizan la telefonía IP solo abre una
pequeña conexión, suficientemente extensa para
enviar una pequeña porción de información
llamada paquete, de un sistema a otro, esto funciona
así:

• 1. La computadora que envía divide la
  información en pequeños paquetes, con una
  dirección en cada un indicando a los dispositivos de
  red donde enviar los mismos.

• 2. Adentro de cada paquete hay una
  porción de la información que se está
  enviando, la voz.

• 3. La computadora emisora envía un
  paquete al router más cercano y se olvida del mismo.
  El router cercano envía el paquete a otro router que
  se encuentre más cerca del destino, ese router se lo
  envía a otro que se encuentra todavía
  más cerca del destino, ese a otro más cerca, y
  así..

• 4. Cuando la computadora receptora finalmente
  recibe los paquetes (que pueden haber tomado caminos
  completamente diferentes para haber llegado ahí). Usa
  las instrucciones contenidas en los paquetes para rearmar los
  datos en su estado original.

• 5. El intercambio de paquetes es muy eficiente.
  Deja a la red enviar los paquetes a lo largo de las rutas
  menos congestionadas. También libera a las
  computadoras de forma que estas pueden también aceptar
  información proveniente de otras
  computadoras.

Infraestructura
básica requerida para transmitir VOIP

Actualmente se puede partir de una serie de elementos ya
disponibles en el mercado y que, según diferentes
diseños, permitirán construir las aplicaciones
VoIP. Estos elementos son:

• Teléfonos IP.

• Adaptadores para PC.

• Hubs telefónicos.

• Gateways (pasarelas RTC / IP).

• Gatekeeper.

• Unidades de audioconferencia múltiple. (MCU
  voz)

• Servicios de directorio.

Codecs en la
telefonía IP, Codecs Voip

Un Codec, que viene del ingles coder-decoder, convierte
una señal de audio analógico en un formato de audio
digital para transmitirlo y luego convertirlo nuevamente a un
formato descomprimido de señal de audio para poder
reproducirlo. Esta es la esencia del VoIP, la conversión
de señales entre analógico-digital.

TIPOS DE CODECS EN LA TELEFONÍA
IP

Los codecs realizan esta tarea de conversión
tomando muestras de la señal de audio miles de veces por
segundo. Por ejemplo, el codec G.711 toma 64,000 muestras por
segundo. Convierte cada pequeña muestra en
información digital y lo comprime para su
transmisión. Cuando las 64,000 muestras son reconstruidas,
los pedacitos de audio que se pierden entre medio de estas son
tan pequeños que es imposible para el oído humano
notar está perdida, esta suena como una sucesión
continua de audio. Existen diferentes frecuencias de muestre de
la señal en VOIP, esto depende del codec que se
esté usando.

64,000 veces por segundo

32,000 veces por segundo

8,000 veces por segundo

Un codec G728A tiene una frecuencia de muestreo de 8,000
veces por segundo y está el codec mayormente usado en
VoIP. Tiene el balance justo entre calidad de sonido y eficiencia
en el uso de ancho de banda.

CÓMO FUNCIONAN LOS CODECS
VOIP

Los codecs operan usando algoritmos avanzados que les
permiten tomar las muestras, ordenas, comprimir y empaquetar los
datos. El algoritmo CS-ACELP (conjugate-structure
algebraic-code-excited linear prediction) es uno de los
algoritmos más comunes en VoIP. CS-ACELP ayuda a organizar
el ancho de banda disponible.

El anexo B de este algoritmo CS-ACELP es el que crea la
regla que dice "si ninguno está transmitiendo, no mandar
ninguna información". Como aprendimos anteriormente la
eficiencia creada por esta regla es una de las cosas más
importantes en las que el intercambio de paquetes es superior a
la conmutación de circuitos. Es el Anexo B en este
algoritmo CS-ACEPL que es responsable de esta regla en las
llamadas VoIP.

Otras
tecnologías de transmisión de
datos

Voz sobre Frame Relay.

Frame Relay se ha vuelto una plataforma de transporte
común para la voz, vídeo, y datos, y el
módem ya es una tecnología rentable y madura.
Durante los últimos años, la tecnología FR
ha estado proporcionando con éxito una amplia gama de
datos de multiprotocolo y la realización del Foro VoFR
cambiará el sitial de las redes específicas para
Voz, codificando tipos y formatos de trama para la voz y
transmisión de tráfico de datos sobre una red de
FR. Las características asociadas con el impacto del
tráfico de datos, en la calidad de voz en una red FR, que
puede convertirlo en un enlace de baja velocidad, por ejemplo,
puede causar retrasos inaceptables para las tramas de voz
sensibles al tiempo. Adicionalmente, se asegura que esas tramas
de voz tienen prioridad sobre los datos y también los
buffers reducen los retrasos y variación de los retrasos.
Sin embargo, un método normal existe ahora para segmentar
datos. Adicionalmente, las tecnologías avanzadas como
Código Excitaron Predicción Lineal (CELP) han
demostrado proporcionar calidad de servicios de voz para valores
tan pequeños como 8 o 16 kbps de capacidad.

Voz sobre ATM.

Un beneficio importante de ATM es su plan inherente por
manejar los únicos requisitos de transmisión de red
de voz, vídeo, y tráfico de los datos. ATM tiene
varios mecanismos por controlar retraso y variación de
retraso a través de su apoyo en QoS, el circuito virtual
(VC). QoS habilita el CBR y trafican para ser aprovisionados con
banda ancha específica y garantías de la
variación de retraso. VC que hace cola diferentemente de
cada arroyo de tráfico; así, por ejemplo, puede
asignarse tráfico de voz con prioridad encima del retraso
al tráfico insensible. Las células de ATM reducen
haciendo cola, el retraso y variación de retraso asociadas
con paquetes inconstantes, clasificados según
tamaño así como reduce retrasos a través de
los interruptores del intermedio.

El Foro de VoATM establece los requisitos por
interpretar señales de ATM y no-ATM, los dispositivos de
la red en cualquier extremo de la conexión. Ya que
ésta es una especificación reciente, el apoyo del
producto no está generalmente disponible. Como un
precursor a esta especificación, Cisco desarrolló
una función similar de la red de voz que se apoya en el
Cisco IGX.

Autor:

Clavo Edgar

Morejón Diego

Suarez Jessica

Anthony Ruiz

Tutor académico: Carlos
García

REPUBLICA BILIVARIANA DE
VENEZUELA

MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR PARA LA
EDUCACION SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA DE
LOS LLANOS

VALLE DE LA PASCUA – ESTADO
GUARICO

ELECTIVA II

Valle De La Pascua, IUTLL; Enero De
2014